公路隧道施工组织设计（技术标施组）

目录目录 第一章第一章 编制依据及原则编制依据及原则 1 1 1 1 编制依据 1 1 2 编制原则 1 第二章第二章 工程概况工程概况 3 3 2 1 自然地理特征 3 2 1 1 地形地貌 3 2 1 2 地质构造 3 2 1 3 工程地质 3 2 1 4 不良地质及特殊岩土 4 2 1 5 地震 4 2 1 6 水文 气象交通 4 2 2 工程概况 5 第三章第三章 施工部署及方案施工部署及方案 5 5 3 1 工程施工准备 5 3 2 施工总体方案 7 3 3 施工原则 7 3 4 施工顺序 7 3 5 工程重难点及对策 8 3 6 施工组织机构 10 3 7 施工平面布置 10 3 8 临时设施布置及规划 10 第四章第四章 施工进度及资源配置计划施工进度及资源配置计划 1111 4 1 开 竣工日期 11 4 2 总体施工进度计划安排 11 4 3 4 施工进度计划横道图 13 4 4 劳动力配置计划 14 4 5 机械设备配置计划 15 第五章第五章 主要施工方法和工艺流程主要施工方法和工艺流程 1616 5 1 隧道施工总工艺流程 16 5 2 施工测量 17 5 3 隧道洞口段施工 18 5 3 1 洞口开挖 18 5 3 2 边仰坡开挖防护 19 5 3 3 明洞施工方法 20 5 3 4 洞门施工方法 21 5 4 超前支护 21 5 4 1 超前大管棚 21 5 4 2 超前小导管 24 5 4 3 超前锚杆 26 5 5 洞身施工 27 5 5 1 总体开挖方案 27 5 5 2 级围岩开挖 27 5 5 3 级围岩开挖 29 5 6 1 光面爆破施工工艺流程 31 5 6 2 光面爆破工艺要求 32 5 7 隧道出碴运输及进料运输 36 5 7 1 隧道出碴 36 5 7 2 材料运输方法 36 5 8 初期支护 36 5 8 1 喷射混凝土施工 38 5 8 2 钢拱架的施工 39 5 8 3 锚杆施工 39 5 8 4 挂钢筋网 39 5 9 隧道防排水施工方案 40 5 9 1 防水层施工 40 5 9 2 排水系统 45 5 10 混凝土 46 5 11 仰拱 仰拱回填施工 47 5 12 隧道衬砌施工 48 5 12 1 钢筋施工 49 5 12 2 模板工程 51 5 12 3 二衬混凝土工程 52 5 13 施工缝 变形缝施工 55 5 14 隧道监控量测 55 5 15 隧道地质超前预报 56 5 15 1 隧道超前地质预测预报内容及方法 57 5 15 2 隧道地质超前预报工作程序 57 5 15 3 隧道地质超前预报质量保证措施 58 5 16 水电气供应 通风及照明 59 5 16 1 施工用风 59 5 16 2 施工通风 59 5 16 3 洞内照明 59 5 17 不良地质段处理 60 第六章第六章 保证进度措施保证进度措施 6161 6 1 编制科学 合理的实施性施工组织设计 61 6 2 建立信息管理系统 61 6 3 建立保证工期的组织机构 62 6 4 发挥优势 全方位保障施工生产 62 6 5 加强网络计划管理 62 6 6 科学组织 加强协作 62 6 7 做好人员培训 保障施工生产 62 6 8 搞好对外关系 确保施工生产顺利进行 63 6 9 全方位做好施工机械设备保障 63 6 10 确保物资供应 63 第七章第七章 隧道施工技术保证措施隧道施工技术保证措施 6363 7 1 洞口段施工技术措施 63 7 2 洞身开挖施工技术措施 63 7 3 初期支护施工技术措施 64 7 3 1 湿喷混凝土施工技术措施 64 7 3 2 锚杆施工技术措施 64 7 3 3 钢筋网施工技术措施 65 7 4 附属设施施工技术措施 65 7 5 隧道防排水施工技术措施 65 7 5 1 洞外防排水措施 65 7 5 2 暗洞防排水措施 65 7 5 3 初期支护防水施工技术措施 65 7 5 4 结构防水施工技术措施 66 7 6 衬砌施工技术措施 67 7 7 隧道混凝土耐久性技术措施 69 7 8 预防隧道坍塌的技术措施 70 第八章第八章 质量保证措施质量保证措施 7272 8 1 强化施工管理 严格施工纪律 72 8 2 加强质量管理 争创优质工程 73 8 3 隧道开挖质量保证措施 73 8 4 隧道初期支护质量保证措施 73 8 5 衬砌施工质量保证措施 74 8 6 隧道防渗漏措施 74 8 7 隧道不良地质地段质量保证措施 75 第九章第九章 安全保证体系及措施安全保证体系及措施 7676 9 1 开挖施工安全保证措施 76 9 2 火工品运输及爆破施工安全保证措施 78 9 3 装碴及运输安全保证措施 79 9 4 支护 衬砌安全保证措施 80 9 5 通风与防尘安全保证措施 81 9 6 临时用电及照明安全保证措施 82 第十章第十章 安全应急救援预案安全应急救援预案 8383 第十一章第十一章 冬季 雨季和高温施工措施冬季 雨季和高温施工措施 8383 11 1 冬季施工 83 11 2 雨季施工 83 11 3 高温施工 84 第十二章第十二章 文明施工与环境保护文明施工与环境保护 8484 12 1 文明施工措施 84 12 2 环境保护措施 85 1 第一章第一章 编制依据及原则编制依据及原则 1 11 1 编制依据编制依据 1 县城公路一阶段施工图设计 2 现场调查所得的工程地质 水文地质 当地资源 交通状况及施工环境等资 料 3 我单位所拥有的技术力量 机械设备 管理水平 工法及科技成果和成熟的 类似工程施工经验 4 主要的工程技术规范 标准 规则 规程 公路工程技术标准 JTG B01 2014 公路隧道施工技术规范 JTG F60 2009 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 地下工程防水技术规范 GB50108 2001 工程建设标准强制性条文 公路工程部分 1 21 2 编制原则编制原则 1 合理配置资源 满足工程需要的原则 以优质 高效 快速施工为目的 进行机械设备配套 合理配置施工队伍 组织 工程材料供应 2 突出重点 统筹安排的原则 统筹安排 确保本隧道洞口开挖和围岩安全施工 科学合理地安排施工进度 组 织连续均衡施工 做好工序衔接 确保按期和提前完成工程建设 3 应用 四新 技术 提高施工水平的原则 2 突出应用新技术 新设备 新材料 新工艺 提高施工的机械化作业水平 积极 应用先进的科技成果 提高工程质量 加快工程进度 降低工程成本的目的 做到优 质 快速 安全 高效按期完成本工程 4 安全生产 预防为主的原则 运用现代科学技术 采用先进可靠的安全预防措施 确保施工生产和人身安全 始终按照技术可靠 措施得力 以人为本 确保安全的原则确定施工方案 施工重点 控制爆破作业安全及隧道特殊地质段的施工安全 5 规范施工 确保工程质量的原则 严格执行国家和交通部现行的 施工规范 验收标准 科学优化施工组织 方案 施工工艺和施工方法 确保工程质量 6 保护环境 文明施工的原则 树立环保意识 严格按国家关于环境保护的有关规定组织施工 保护好周围生态 环境 做到文明施工 7 确保工期的原则 编制科学 合理 周密的单位工程施工方案 合理安排进度 实行网络控制 搞 好工序衔接 实施进度控制 确保工期目标的实现 8 贯彻执行国家和当地政府的方针政策 遵守法律法规 尊重当地的民风民俗 3 第二章第二章 工程概况工程概况 2 12 1 自然地理特征自然地理特征 2 1 12 1 1 地形地貌地形地貌 隧道区属于构造侵蚀剥蚀丘陵地貌 隧道穿越一个丘陵体 所穿越丘陵体地面标 高在 730 00 811 00m 之间 相对高差约 81m 进口自然斜坡坡度 15 坡比约 1 5 出口处自然斜坡坡度约 50 60 坡比 1 0 6 2 1 22 1 2 地质构造地质构造 隧道位于新华夏系第三隆起带雪峰山二级隆起带西侧 武陵山及雪峰山弧形褶皱 带之间 湘西断褶构造盆地内 隧道区未发现有断裂构造通过 地质构造较简单 场 地附近岩层产状 35 5 为一倾向南西的单斜构造 发育两组节理 J1 236 79 J2 328 80 多呈密闭状态 密度 1 2 组 m 2 1 32 1 3 工程地质工程地质 1 进口段 K20 620 K20 680 段 长度 60m 围岩级别为 级 该段一般埋深小于 40m 属浅埋段 表层为粉质粘土 块石 一般厚度为 10 80 18 20 m 下伏强风化页岩 岩质软 节理裂隙发育 岩体较破碎 地下水为基 岩裂隙水 水量较贫乏 2 洞身段 K20 680 K20 810 段 长度 130m 围岩类别为 级 该段最大埋深为 87 29m 围岩为中风化页岩 为软质岩 遇水易软化崩解 岩体 较完整 较完整 节理裂隙较多为不发育 局部较发育 岩层产状较平缓 层间结合 一般 围岩稳定性较好 地下水为贫乏的基岩裂隙水 施工时拱部无支护时可产生小 坠落 坍塌 侧壁基本稳定 爆破震动过大易坍 本区软质岩抗风化能力较差 应即 时支护 3 出口段 K20 810 K20 850 段 长度 40m 围岩类别为 级 4 该部位一般埋深小于 40m 属浅埋段 基岩基本裸露 为强 中风化页岩 岩质软 节理裂隙较发育 岩体较完整 自稳性一般 侧壁稳定性较好 成洞条件一般 水文 地质条件较简单 仰边坡较陡 无支护时易产生掉块 侧壁易产生小规模滑塌 洞口 应即时加强支护与衬砌 地质评价及工程建议如下 1 隧道进口部位岩层走向与隧道轴线走向基本垂直 岩层主要块石 强风化页 岩 节理裂隙发育 岩体破碎 隧道进口仰坡开挖后 洞顶表层块石厚约 5m 存在诱 发滑塌等不良地质的条件 稳定性较差 可以采用清理 洞门支护的手段进行防治 2 洞身段通行于丘陵体中部 岩层走向与隧道轴线走向基本垂直 节理裂隙以 微张 密闭剪节理为主 其发育程度为较发育 岩体整体完整 较完整 围岩稳定性 较好 地下水类型以基岩裂隙水为主 水量贫乏 以结构面渗水与局部滴水为主 对 隧道影响较小 3 隧道出口部位岩层走向与隧道轴线走向基本垂直 基岩基本裸露 为碎强 中风化页岩 节理裂隙发育 隧道出口仰坡为较陡 开挖后易诱发滑塌等不良地质的 条件 稳定性一般 可以采用洞门支护的手段进行防治 综上所述本隧道进出口工程地质条件较差 诱发工程滑坡的可能性较大 尽量早 进洞晚出洞 并结合洞门设置防护墙及在施工时即时支护衬 根据地形地质条件在洞 顶周边设置防水 排水措施 确保施工安全 2 1 42 1 4 不良地质及特殊岩土不良地质及特殊岩土 本隧道区的特殊性岩土主要为强风化页岩 为软质岩 暴露 遇水易软化 崩解 岩体强度变化较大 在施工中应加以注意 2 1 52 1 5 地震地震 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 本区地震动加速度峰值为 0 0 5g 地震动反应特征周期 0 35S 即地震基本烈度为 VI 度 5 2 1 62 1 6 水文 气象交通水文 气象交通 水系 隧道区第四系土层主要为碎石 透水性强 水量较为贫乏 地下水类型主要为基 岩裂隙水 赋存于碎屑岩组 富水性弱 水量较贫乏 隧道部位地形地势较高 主要 接受大气补给 地下水的补 径 排条件及特征与季节性气候关系密切 根据相关规 范与本区工程经验 该岩组属弱 微透水层 根据提水实验成果 完整 较完整红色 碎屑岩组的渗透系数为 0 022m d 隧道区水文地质条件相对简单 隧道内基本不具备突 水的条件 钻孔揭露地下水位埋深 19 30m 标高 734 58m 根据隧道钻孔的连续水位 观测 其稳定水位变化幅度约为 1 00 3 00m 气象 本隧道所地处云贵高原东北边缘与鄂西山地交汇地带 属大陆亚热带温润气候区 气候温和湿润 四季分明 雨量充沛 交通 隧址所在地隶属位于县万坪镇卡卡村 隧道区交通状况一般 进出口均有村道分 部 2 22 2 工程概况工程概况 至县城公路工程卡卡隧道位于县卡卡村 呈近南北向穿越丘陵体 本隧道起讫里 程为 K20 620 K20 850 全长 230m 属短隧道 隧道进口地形标高为 744 43m 出口 地形标高为 730 74m 设计标高为 732 43 725 76m 呈纵坡 2 9 下坡 隧道总宽度 为 9 0m 隧道最大深埋约为 87 29m 该隧道位于低山丘陵区 地形起伏较大 相对高 差达 80 36m 进出口皆为丘陵斜坡 地表植被较发育 进口基岩局部裸露 出口覆盖 层较厚 隧道区交通状况一般 6 第三章第三章 施工部署施工部署及方案及方案 3 13 1 工程施工工程施工准备准备 在隧道施工前 完成各项准备工作 1 五通一平 1 水 施工用水 生活用水的水源解决好 铺设用水管路 修建高位水池 保 证施工用水 2 电 架设好高压供电线路 安装好变压器 3 路 卡卡隧道进口修建进场便道 4 通讯 保证有较好通讯条件 5 网络 在有条件具备的情况下开通网络 6 工业广场平整 有保证施工的用地 场地平整好 2 修建临时住房及工业用房 在平整好的工业广场内修建职工宿舍 食堂 厕所 办公室 仓库 水泥库 修 理车间 砂石棚 钢筋加工棚 材料棚 压风机房等 3 设备材料进场 所需的设备 材料 按计划分批采购进场 4 设备安装 安装压风机 通风机等设备 5 技术准备 做好测量 实验 资料等技术准备工作 6 拌料场 7 按照设计划分的拌料场地进行平整 安装好拌料场设备 一切准备工作完成 具备开工的条件下 进行隧道施工 3 23 2 施工总体方案施工总体方案 卡卡隧道按设计计划从进口施工 按照 进口快速形成生产能力 工序紧凑平行 地质预报准确 措施有力及时 员工组织精干 机具配备精良 搞好环境保护 安全 优质高效 的原则进行施工 施工时选用以多功能作业台车 装载机 或挖机 钢架 锚 网 喷支护 衬 砌模板台车 仰拱栈桥 大型自卸汽车等为主要特征的大型机械设备配套 组成超前 支护 钻爆 装运 喷锚支护 衬砌等机械化作业线的有机配合 严格机械设备管 用 养 修制度 科学管理 达到快速施工的目的 四条施工主要机械化作业线设备 配套为 钻爆作业线 隧道开挖采用钻孔台架作业台架钻眼 级围岩采用钻眼爆破 级软弱围岩段采用机械配合人工 弱爆破开挖 装运作业线 出碴采用无轨运输 装载机装碴 大型自卸汽车运碴 喷锚作业线 喷砼采用湿喷工艺 锚杆利用钻孔台架钻孔 人工安装锚杆 钢架 和钢筋网 注浆机注浆 衬砌作业线 仰拱采取仰拱栈桥全幅超前衬砌施工 防水板利用多功能台车进行 吊带铺设 衬砌采用液压模板台车 砼拌和站生产砼 砼运输车运送砼 泵送砼入模 进行衬砌作业 插入式振捣器振捣 3 33 3 施工原则施工原则 隧道快速施工的原则 统筹兼顾 合理安排 均衡生产 突击重点的原 则 坚持一体化 机械化 工厂化 专业化施工的原则 先试验后施工的原 则 8 突出环保的原则 隧道混凝土施工坚持三密贴三密实的原则 隧道洞内混凝土施工中做到喷射混凝土与岩面密贴 防水板与喷射砼密贴 衬砌 砼与防水板密贴 喷射砼密实 喷射混凝土与钢架 钢筋网之间要密实 衬砌混凝土 密实 3 43 4 施工顺序施工顺序 1 大管棚施工顺序 施工导向拱 钻孔机具就位 钻孔 清孔 安装钢花管 安 装注浆阀 压注浆液 压注浆液 安装止浆阀 开挖 2 小导管注浆超前支护施工顺序 准备工作 钻孔 安装导管 密封孔口 注浆 管路安装 压水检查 注浆 检查分析 3 隧道光面爆破施工顺序 光面爆破设计 测量放线 台车就位 钻孔 钻孔质 量检验 装药及堵塞 连接起爆网 起爆 通风 危石处理 4 喷锚支护施工顺序 施工准备 通风排烟 清理危石 处理欠挖 冲洗岩面 检查断面超欠 初喷砼 打系统锚杆 挂网 安装钢拱架 喷砼至设计厚度 围岩量 测 反馈 确定支护参数 5 防水板铺设施工顺序 准备工作 安装环向盲管 复合防水板就位 防水板固 定 焊接防水板搭接缝 质量检查 移走吊挂台车 6 隧道衬砌施工顺序 铺设防水板 测量放样 台车就位 台车调整 立模 浇 注砼 养护 拆模 台车移位 3 53 5 工程重难点及对策工程重难点及对策 9 表表 3 13 1 卡卡隧道施工重点 难点卡卡隧道施工重点 难点 序 号 重点及难点简要说明施工技术对策 1 衬砌结构的防 开裂与耐久性 环境可能对混凝土结构带来 不利影响 严格控制混凝土原材料 重视混凝土施工质 量管理 加强养护 控制拆模时间 处理好 施工接缝 重视水害 做好开挖中防排水和 衬砌防排水 及时全周支护封闭 防止破坏 混凝土结构 预防碱集料反应引起的混凝土 破坏 提高混凝土结构的密实度 增强结构 自身的防破坏能力 2 隧道出口开挖 边坡防护 隧道进出口边坡岩层稳定性 较差 开挖边坡时可能会有 小规模崩塌或掉快现象 施工中要加强对边仰坡稳定性监控测量 加 强临时支护措施 以免造成工程灾害 3 软弱断层破碎 带 主要是 V 级围岩都位于洞口 段覆盖层稳定性差 岩性呈 粘性土夹碎石 散体结构 易坍塌 开挖方法采取环型开挖预留核心土法开挖 加设临时仰拱 开挖进尺遵循 短进尺 弱 爆破 的原则 在隧道开挖至断层破碎带距 离 5 到 10 米时 提前做好超前地质预报 对断层带采取超前长管棚注浆 初支采用工 10 字钢钢架 锚杆 钢筋网片喷射混凝土支护 4 岩溶发育地段可能出现岩溶裂隙地段 根据目前国内外设计与施工经验 一般可采 取跨越 加固洞穴 引排 截流岩溶水 清 除填充物或注浆对软弱土地基加固 回填夯 实 封闭地表塌陷 疏排地表水 3 63 6 施工组织机构施工组织机构 本工程采用项目法组织施工 为了加强项目管理 控制工程成本 确保全面实现 本工程的工期 质量 安全 环境保护目标 公司组建项目经理部 3 73 7 施工平面布置施工平面布置 11 3 83 8 临时设施布置及规划临时设施布置及规划 表表 3 23 2 主要临时工程数量表主要临时工程数量表 序号临时设施项目名称单位数量备 注 1 材料场 m2500 2 材料加工场 m2400 设备维修 钢构件加工场 3 混凝土搅拌场 m22000 4 供电站 m2100 5 空压机房 m2100 6 办公宿舍区 m22000 包括办公 生活用房及场地 7 炸药库 m2 8 雷管库 m2 1000 包括安全范围用地 9 蓄水池 m2100 50m3蓄水池一座 10 合计 m26200 12 第四章第四章 施工进度及资源配置计划施工进度及资源配置计划 4 14 1 开 竣工日期开 竣工日期 计划 20 年 月 日开工 隧道贯通计划在 20 年 月 日 计划完工日期为 20 年 月 日 4 24 2 总体施工进度计划安排总体施工进度计划安排 根据我单位类似工程的施工经验 结合本标段拟采用的超前地质预报方法 施工 工艺和机械化配套方案 确定隧道各级围岩条件下的施工进度 卡卡隧道明洞 类围岩 类围岩浅埋段较为破碎 计划进度 30 50 米 月 类围岩类计划进度 50 70 米 月 总体施工进度计划分施工准备阶段 主体工程施 工阶段 工程收尾阶段共三个阶段 各阶段具体完成的内容见表 4 3 3 总体施工进度 安排表 表表 4 34 3 总体施工进度安排表总体施工进度安排表 序号序号阶阶 段段具体措施具体措施 1 施工准备 阶 段 用 1 个月时间主要完成进场 施工便道 供风 供水 供电 生 产生活用房 交接桩撅和本隧道复测及控制测量 复核技术资料 混 凝土配合比的选择及进场材料的试验 组织机械设备 人员 材料进 场等 2 主体工程 施工阶段 用 5 6 个月时间 主要完成隧道开挖 支护 衬砌 及其它附 属工程等 3 收尾阶段用 1 个月时间 完成工程收尾 13 4 3 44 3 4 施工进度计划横道图施工进度计划横道图 序序 号号 项目内容项目内容1 1 月月2 2 月月3 3 月月4 4 月月5 5 月月6 6 月月7 7 月月8 8 月月9 9 月月1010 月月1111 月月1212 月月1 1 月月2 2 月月 1施工准备 进口施工 2 出口施工 3洞身开挖 4初期支护 5二次衬砌 6附属工程 7其他 14 4 44 4 劳动力配置计划劳动力配置计划 表表 4 44 4 施工人员配置计划表施工人员配置计划表 序 号工 种人 数备 注 1 作业队长 1 2 技术负责人 1 3 隧道工程师 1 4 安全工程师 1 5 测量工程师 3 6 试验 检测工程师 1 7 合同 计划工程师 1 8 安全员 2 9 质检员 1 10 开挖班 32 11 支护班 22 12 二衬班 24 13 钢筋加工 5 14 出碴班 10 15 采 购 2 16 后勤人员 4 17 电 工 4 18 操作手 6 15 4 54 5 机械设备配置计划机械设备配置计划 表表 4 54 5 主要机械设备配备及需求计划主要机械设备配备及需求计划 序号机械或设备名称规格型号数量自有或租赁备注 1 挖掘机 PC300 5C 1 台自有 2 侧卸装载机 ZLC50B 2 台自有 3 钻孔台架1 台自有 4 全断面液压钢模 衬砌台车 非标件1 台自有 5 电动空压机 4L 20 8 3 台自有 6 电动空压机 4L 10 8 1 台自有 7 自动计量拌合站 HZS60 1 台自有 8 混凝土输送车 JC6 2 台自有 9 混凝土输送泵 HBT60B 1 台自有 10 自卸汽车 2629 4 台自有 11 插入式振动器 ZP50 20 台自有 12 注浆机 YZG 30 2 台自有 13 混凝土喷射机 TK 961 4 台自有 14 地质钻机 XU 100 1 台自有 15 钢筋弯曲机 GW 40C 1 台自有 16 钢筋切断机 G40 1 台自有 17 钢筋调直机 GT4 10 1 台自有 18 交流电焊机 BX 500 3 台自有 19 防水板挂设台架非标件1 台自有 20 风动凿岩机 YP 28 40 台自有 21 变压器1 台 22 抑拱栈桥1 台自有 23 轴流通风机 SDF C N012 5 2 台自有 24 柴油发电机1 台自有 16 第五章第五章 主要施工方法和工艺流程主要施工方法和工艺流程 根据设计及现场情况 考虑由进口到出口施工 隧洞口采用明挖法施工外 其余段落 级围岩 均按新奥法施工 光面爆破 级围岩采用环形开挖预留核心土法施工 级围岩采用短台阶法施工 5 15 1 隧道施工总工艺流程隧道施工总工艺流程 施工时先开挖明洞土石方 并及时进行边 仰坡防护 主洞开挖后 初期支护紧随洞 身开挖 之后进行仰拱及填充施工 二次衬砌在围岩变形基本稳定后施做 然后进行电缆 槽 水沟施工 在明洞衬砌完成 暗洞施工进入正常循环后 适时安排洞门施工 具体施 工顺序详见图 5 1 隧道施工总工艺流程及其文字说明 5 15 1 隧道施工总工艺流程隧道施工总工艺流程 隧道总体施工说明 开 挖 出 碴 施工准备 洞口段处理 测量画线 超前支护 施工支护 仰拱施工 防水板挂设 砼衬砌 水沟 电缆 沟量画线 隧道压浆 竣工验收 铺底 17 进洞之前 成洞面要喷锚预支护 1 采用 新奥法 施工 风动凿岩机钻孔 无轨出碴 整体式液压衬砌台车进行二次 2 混凝土衬砌的施工方案 采用无钉铺设工艺挂设防水板 杜绝防水板的漏焊和破损 保证衬砌背后排水系统 3 的畅通 仰拱及仰拱回填施工紧跟初期支护 以便形成完整的结构受力体系 4 5 25 2 施工测量施工测量 施工测量是开挖成形 路面平顺和隧道净空控制至关重要的环节 施工中设专职的测 量组 有经验的测量工程师任组长 图图 5 25 2 测量作业程序图测量作业程序图 1 施工前平面控制网复测 施工前 现场接收测量控制桩点 办理相关手续 对接收的导线网点和水准基点进行 复核测量 完全无误时作为施工用控制点 2 施工测量 洞内引入导线做校核 隧道中线埋设测点 在已衬砌好的边墙埋设水准点 洞内高程测量使用水准仪实测 精度达到规范要求 洞内水准线路由洞口高程控制点 向洞内引设 正洞每 100 米左右设一个水准点 引测水准点采用往返观测 并且定期复核 测设精度满足测规要求 隧道开挖采用激光准直仪定向 使中线测量准确快捷 控制网 水准基点开工复测 控制网 水准基点加密防护 开 工 前 交 接 桩 施工中复测检查测量成果 测量成果报监理工程师及甲 方 竣 工 测 量 18 采用断面仪测定开挖轮廓及超欠挖情况 并以图表形式快速反馈到施工中去 以便及 时调整爆破参数 进一步提高爆破效果 衬砌时亦采用全站仪进行定位 整体钢模台车衬砌 确保隧道平顺 5 35 3 隧道洞口段施工隧道洞口段施工 5 3 15 3 1 洞口开挖洞口开挖 隧道施工应按照 早进洞 晚出洞 的原则 尽量采用小开挖 减少洞口边坡仰坡 的开挖 保证岩体稳定性 做好洞顶防 排水系统 边 仰坡边刷坡边防护 再拉槽开 挖洞门 进入正洞施工 边仰坡采用锚喷防护 隧道进洞时尽量避免或减少植被破坏 确保洞口山体在施工过程中及营运后的安全 洞口开挖前 测量定位 放出开挖边线 明确开挖范围 判定开挖范围地质状况 施 作边仰坡坡顶截水沟等 完善洞口排水系统与路基永久排水相结合 截水沟设于边 仰坡 顶以外不小于 5m 沟底坡度根据地形设置 但不小于 3 以免淤积 洞口采用自上而下分层明挖法施工 采用人工配合机械开挖 确保边仰坡平顺 稳定 为进洞施工创造条件 在洞口开挖过程中 工作面控制在 2 左右的单面坡 坡脚设置临时 排水沟 以利于排除工作面上的积水 洞口开挖坚持边开挖 边防护的原则 以防破坏坡 面稳定性和整体性 为确保顺利进入暗洞施工 成洞面开挖完成后 严格按设计要求及时 进行坡面防护 19 图图 5 3 15 3 1 洞口工程施工工艺流程图洞口工程施工工艺流程图 施工准备 洞顶截水沟及其他排水工程施工 完善洞口排水系统 自上而下分层进行洞口土石方开挖至设计成洞面 随时开挖即时进行边 仰坡及成洞面喷锚临时防护 洞口段加固措施 暗挖进洞时因洞口段埋深浅 采用长管棚作为超前支护 在拱部设 108mm 大管棚 洞门衬砌和附属工程施工 隧道正洞进洞后 洞门挡墙 翼墙附属工程施工必须及时进行 以增强洞口稳定 5 3 25 3 2 边仰坡开挖防边仰坡开挖防护护 在洞口范围内布设边坡控制桩 按照设计坡比人工配合挖掘机分层分段开挖 及时进 行边仰坡喷锚网防护 洞口边仰坡开挖时应充分考虑洞内施工需要 合理布置洞口施工现 场 随开挖随防护 喷锚网支护参数 22mm 锚杆长 4 5m 间距 1 0 1 0m 梅花形布置 钢筋网格间距 30 30cm C20 喷射混凝土 厚 10cm 采用 2 台湿喷机湿式喷射作业 开挖 时要少刷边仰坡 减少对原有植被的破坏和对洞口的扰动 对开挖裸露的部分采用喷播植 草绿化防护 20 5 3 35 3 3 明洞施工方法明洞施工方法 图图 5 3 35 3 3 隧道明洞施工工艺流程隧道明洞施工工艺流程 施工准备 洞口段及基槽开挖支护 基底物探及承载力试 验 仰拱 仰拱回填 模板台车就位 模板检查 钢筋绑扎 立外模板 浇筑二次衬砌混凝土 施作防水层 连接排水管 道 拱顶回填 结束 处理 处理 与设计不符 不合格 21 明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工 采用挖掘机开挖 必要时采 取弱爆破和人工配合机械刷坡 装载机装碴自卸汽车出碴 按照设计施作边仰坡防护 开 挖完成后进行基底处理 基底承载力达到要求后施作仰拱 仰拱回填砼 填充回填砼在仰 拱砼终凝后进行浇筑 隧道明洞衬砌在仰拱填充完成后进行拱墙的施工 明洞衬砌均采用模板台车作内模 外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌筑 混凝土由拌合站生产 罐车运输 泵送入模 插入式振捣器振捣 洞口衬砌与隧道洞门整 体灌筑后进行洞顶回填施工 明洞回填分层填筑 每层层厚不大于 30cm 左右侧对称回填 回填土面的高差不大于 50cm 码砌及浆砌分层错缝进行 夯填密实 确保施工质量 5 3 45 3 4 洞门施工方法洞门施工方法 在明洞衬砌完成 暗洞施工进入正常循环后 适时安排洞门施工 5 45 4 超前支护超前支护 隧道部分地段地质情况差 需进行超前预支护 超前支护形式有 超前大管棚 超 前小导管 22 超前锚杆 具体施工分述如下 5 4 15 4 1 超前大管棚超前大管棚 本隧道进口和出口段设置管棚超前支护 于明洞与暗洞交接处设混凝土导向墙 导向 墙纵向设置长度 2m 套拱范围内布置 4 榀工字钢 型号为 I18 工字钢纵向间距为 60cm 相邻工字钢用 22 钢筋作为连接钢筋 环向间距为 1 0m 可以根据拱架的稳定情况加设 交叉的连接筋 套拱厚 60cm 套拱内预埋 127 4 导向钢管 导向墙混凝土采用 C30 模筑 混凝土 管棚采用 108 钢花管 壁厚 6mm 外插角 1 节长 3m 6m 环向间距 0 5m 压 注水泥 水玻璃浆液 管棚具体施工方法如下 导向墙完毕后 用钻机钻孔 钻入隧道前端设计孔深 钻孔完毕 将套管内孔注水清洗干净 然后将钻杆拔出 22 将事先加工好带有出浆孔的钢管插入套管内 送管时边旋转边送管入孔 管节 用丝扣联接 钢管终端密封后留注浆孔 重复上述步骤将其余管棚施钻安插完毕 然后在掌子面喷射混凝土施做止浆墙 用高压泵将水泥 水玻璃浆液压入钢管内 浆液通过钢管出浆孔压注入孔壁的缝 隙内 固结附近岩土层 注浆压力 0 5 1 0MPa 管棚施工注意事项 管棚施工前进行试注浆确定施工配合比 钻孔前 按设计精确画出钻孔位置 并注意留出预落沉降量 控制钻孔角度 尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制 注浆时准确掌握浆液配合比 注浆压力和注浆量 计算扩散半径 钻孔时如出现卡钻或坍孔 应注浆后再钻 加强对围岩进行动态监控量测 以数据指导施工 6 23 图图 5 4 15 4 1 超前大管棚施工工艺流程超前大管棚施工工艺流程 施工套拱 钻孔机具就位 钻孔 清孔 安装钢花管 安装注浆阀 压注水泥浆 安装止浆塞 开挖 钻孔机具准备钢花管制备 浆液制备制备试件 压注水泥砂浆 试件试压 合格 24 5 4 25 4 2 超前小导管超前小导管 本隧道 V 级围岩 级围岩浅埋段 采用超前小导管预支护 其施工步骤如下 1 施工准备 施工前对注浆液进行严格比选 进行配比试验并进行现场试验 确定注浆参数 同时 进行注浆设备准备 管材加工 材料准备 机具准备 2 注浆试验阶段 隧道全面开工前 选择进口浅埋段 V 级围岩进行注浆加固试验 从而确定合适的注浆 配合比以及注浆终压等施工工艺参数 3 超前小导管设计 超前小导管配合型钢使用 应用于隧道进出口 V 级 级浅埋段围岩拱部超前注浆预 支护 其纵向搭接长度不小于 1 0m 超前小导管设计参数 超前导管规格 42 4mm 长度 3 5m 小导管环向间距 40cm 倾角 外插角 l0 15 5 10 可根据实际情况调整 注浆材料 1 l 水泥净浆 添加水泥重量 5 的水玻璃 注浆压力为 0 5 l 0MPa 4 施工工艺 小导管的制作 小导管前端做成尖锥形 管壁上每隔 15cm 梅花型钻眼 眼孔直径为 8mm 尾部长度 lO0cm 作为不钻孔的止浆段 小导管构造见下图 25 小导管安装 a 测量放样 在设计孔位上做好标记 用风动凿岩机钻孔 孔径较设计导管管径大 20mm 以上 b 成孔后 将小导管按设计要求插入孔中 或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上 部 中部打入 外露 20cm 支撑于开挖面后方钢架 与钢架共同组成预支护体系 5 注浆 采用注浆泵压注水泥浆 注浆前先喷射混凝土 5 10cm 厚封闭掌子面 形成止浆盘 注浆前先冲洗管内沉积物 浆液先稀后浓 由下至上顺序进行 单孔注浆压力达到设 计要求值 持续注浆 10min 且进浆速度为开始进浆速度的 l 4 或进浆量达到设计进浆量 的 80 及以上时注浆方可结束 注浆施工中认真填写注浆记录 随时分析和改进作业 并注意观察施工支护工作面的 状态 注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整 26 注浆参数可参照以下数据进行选择 注浆压力 一般为 O 5 1 OMPa 浆液初凝时问 80 120min 水泥 P 042 5 普通硅酸盐水泥 6 注浆异常现象处理 1 串浆时及时堵塞串浆孔 2 泵压突然升高时 可能发生堵管 应停机检查 3 进浆量很大 压力长时间不升高 应调整砂浓度及配合比 缩短胶凝时间 5 4 35 4 3 超前锚杆超前锚杆 本隧道深埋段 IV 级围岩采用 22 早强药卷锚杆超前预支护 锚杆长度为 3 5m 环向间距约为 50cm 22 锚杆施工如后述 锚杆钻孔采用风动凿岩机钻孔 钻进至设计深度后 高压风清孔 检查孔中是否有 异物堵塞 若有 要清除干净 再将锚杆插入孔内 再将锚杆与拱架焊接 图图 5 4 35 4 3 超前锚杆施工工艺流程超前锚杆施工工艺流程 锚杆制作 各项工前准备 锚杆孔位测量放样 锚杆钻机就位 钻孔角度定位 钻锚杆孔 锚杆孔清孔 锚孔成孔检查 安装锚杆 锚杆验收 超前锚杆施工注意事项为 超前锚杆的安装误差 一般要求孔位偏差不超过 5cm 外插角超过 1 2 锚 入长度不小于设计长度的 95 开挖时应注意保留前方有一定长度的锚固区 以使超前锚杆的前端有一个稳定的 支点 其尾端应尽可能多地与拱架及钢筋网焊连 若掌子面出现滑坍现象 则应及时喷 射混凝土封闭开挖面 并尽快打入下一排超前锚杆 然后才能继续开挖 开挖后应及时喷射混凝土 并尽快封闭环形初期支护 27 开挖过程中应密切注意观察锚杆变形及喷射混凝土层的开裂 起鼓等情况 以掌 握围岩动态 及时调整开挖及支护参数 如遇地下水时 则可钻孔引排 软岩地段施工时 需隔孔钻进 防止向岩体注水太多导致围岩滑坍 5 5 55 5 洞身施工洞身施工 5 5 15 5 1 总体开挖方案总体开挖方案 表表 5 5 15 5 1 总体施工原则总体施工原则 项目 围岩 级别 开挖 方法 运输 方式 主要 钻爆设备 主要 装运设备 主要 支护衬砌设备 浅 埋 段 环型开挖 预留核心 土法 无轨 风镐和凿岩机 以及挖掘机配合 装载机配自 卸汽车出碴 进料 湿喷机喷砼 模板台车 衬砌 全隧采用拌和站 生产砼 砼罐车运输砼 采用仰拱栈桥通过仰拱 施工区 小 净 距 隧 道 正 洞 洞 身 短台阶法无轨 多功能台架配凿 岩机 装载机和挖 机装碴 配 自卸汽车运 碴进料 配湿喷机喷砼 12m 模 板台车衬砌 采用拌和 站生产砼 砼罐车运输 砼 5 5 25 5 2 级围岩开挖级围岩开挖 本隧道进出口端 级洞身浅埋段采用环型开挖预留核心土法施工 1 环型开挖预留核心土法施工顺序 1 环形开挖上断面 2 施作上断面出气支护 28 3 上断面核心土开挖 4 跳槽开挖下断面 5 施作下断面初期支护 6 跳槽开挖下断面 7 施作下断面初期支护 8 开挖仰拱 9 施作仰拱 10 仰拱回填 11 整体模筑二次衬砌 29 5 5 35 5 3 级围岩开挖级围岩开挖 短台阶法施工工序 1 开挖上半断面 2 施作上半断面 3 开挖下半断面 左右交错开挖 4 边墙初期支护 5 开挖施作仰拱衬砌 6 防水层施工 墙 拱部二次衬砌的浇筑 30 级围岩地段主要采用钻爆法施工 施工顺序采用上下台阶开挖法 采用短台阶法施 工 上台阶超前下台阶 10 15m 爆破方案采用光面爆破或预裂爆破技术 以降低爆破对 围岩的扰动 上台阶出碴利用挖掘机扒碴至下断面 下台阶利用装载机装碴 自卸汽车运 碴至指定的弃碴场地 图图 5 5 35 5 3 台阶法施工工序示意图台阶法施工工序示意图 31 图图5 5 35 5 3 隧道短台阶法施工工艺流程图隧道短台阶法施工工艺流程图 上台阶开挖 施作上台阶初期支护 下台阶开挖 边墙初期支护 施作仰拱 仰拱回填 衬砌施作 水沟电缆沟施工 围岩量测 5 6 15 6 1 光面爆破施工工艺流程光面爆破施工工艺流程 32 图图 5 6 15 6 1 光面爆破施工工艺流程图光面爆破施工工艺流程图 5 6 25 6 2 光面爆破工艺要求光面爆破工艺要求 一 钻爆设计及炮眼布置 施工准备 爆破设计 测量放线 钻 眼 药量计算 装 药 掏槽眼起爆 辅助眼 周边眼起爆 装碴运输 进行下一循环 成 型 差 爆破效果检查 33 本隧道IV级围岩采用光面爆破 钻爆开挖 1 爆破器材选择 根据开挖断面形式及地质情况 爆破器材选用 有水地段周边眼采用防水乳化炸药 无水地段采用2号岩石硝铵炸药 周边眼采用 25mm规格的光爆专用炸药 人工钻眼 32 200规格的炸药 引爆非电毫秒雷管 非电毫秒雷管用1 17段非电毫秒雷管跳段使 用 传爆材料采用导爆管 导爆索 2 装药结构 装药结构 中等软岩层周边眼采用竹片 导爆索 小直径药卷间隔绑扎装药结构 较 为完整的软弱岩层 可采用专用小直径光爆炸药 的连续装药结构 其它炮眼采用连续装药反向起爆装药的结构 3 光面爆破炮眼布置原则及起爆顺序 掏槽眼采用中空直眼掏槽和楔形掏槽两种形式 为合理布置掏槽眼位置 选择在隧道 中线偏下的位置 辅助眼炮孔间距视岩石坚硬程度 岩石破碎程度等因素而定 一般取0 70 1 1m 岩 石坚硬取小值 反之取大值 内圈眼布置在周边眼抵抗线上 孔距稍大于周边眼抵抗线 w 相对距离 E W 在 0 79 0 92之间 周边眼根据选定的周边眼间距 严格控制外插角以减少超挖 底板眼沿开挖轮廓线布置 并适当增加药量起翻碴作用 使爆落的岩碴翻松 便于装 载设备装碴 起爆顺序 为了保证准确地按设计顺序起爆 应选用毫秒电雷管起爆 炮眼布置图中 的数码为采用非电雷管的段数 起爆顺序为 掏槽眼 辅助眼 内圈眼 周边眼 底板眼 4 钻孔机具选择 34 钻孔机具采用YT28式风枪人工钻孔 二 钻爆施工 1 钻孔技术要求 35 图图5 6 25 6 2 级围岩光面爆破参数设计表级围岩光面爆破参数设计表 36 人工钻孔时严格按技术交底书 操作规程作业 力求使每个孔的方向 位置满足设计要求 准确控制周边眼外插角 准 钻孔按设计布眼钻孔 当受节理 裂隙影响时可稍稍移动孔位 但 顶眼只能左右移动 帮眼只能上下移动 周边眼轮廓的放线误差控制在 1cm 孔口开眼误差 级围岩可从轮廓线偏内3cm 周边眼外插角的角度 误差浅眼以0 03m的斜度外插方向与轮廓线法线方向一致 直 先钻上方标准孔 插上炮杆 使侧墙孔在同一条垂线上 平 周边炮眼要相互平行 齐 使各炮眼底落在同一平面上 钻孔深度要根据掌子面的起伏 凸 加 凹 减 根据要求的钻孔深度做好标记 使孔底落在同一平面上 周边眼孔深不 超过扩大掏槽眼孔深 先布置掏槽眼 然后根据地质情况及开挖断面的大小 均匀布置辅助眼和周边眼 开挖断面较大时 可根据上稀下密 适当加眼 中部均匀分布的原则布置辅助眼和周边眼 2 装药及堵塞技术要求 炸药量的分配可根据炮眼填装系数进行 采用直眼掏槽可适当增加 10 20 以保证掏槽效果 分配完后 按装整卷或半卷药的档次调整 孔口 堵塞长度不小于30cm 3 网路连结 在所有非必须的机具 设备撤离爆破面之后 开始连结网路 连结时尽 可能靠近眼孔 孔外网路尽量短 使连结整齐 便于直观检查网路 连结系 统尽量短 但不拉细 打结 避免导爆管 连结块受损坏等 网路连结好后 认真检查连结是否正确 保证每个眼孔的起爆药卷都包括进去 每个簇联或 连结块内都有引爆雷管 37 4 钻爆施工控制超欠挖措施 根据不同地质情况 选择合理的钻爆参数 采用一炮一分析制度 每次 钻爆循环后 根据爆破震动速度 炮痕保存率 装药量 残眼深度及数量 抛碴距离 堆碴高度 岩碴块等多方面的测量和数据对比分析 选择全程的 钻爆参数 不断优化钻爆设计 控制打眼精度 因打眼精度直接影响爆破效 果 开孔位置不能超过 2cm 炮眼垂直度用铅垂吊线控制 钻周边眼时插上 炮杆 使侧墙孔在一条垂线上 在施工时使用工作严谨有较高技术的司钻人 员来领钻 禁止司钻用目测量 钻孔时 专人校核 派一名测量工跟踪服务 5 控制超欠挖的技术措施 根据岩层节理裂隙发育 岩性软硬情况 修正爆破孔距 用药量 特 别是周边眼 根据爆破振速监测 调整单段起爆炸药量及雷管段数分布 根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度 尽量使除掏槽眼外的所有炮孔底 部基本上落在同一横断面上 钻眼前画出开挖轮廓线 标出炮眼位置 安装激光指向仪 保证测量 精度 严格控制周边眼外插角和装药量 使开挖轮廓圆顺 炮眼痕迹保存率 符合光爆技术要求 5 75 7 隧道出碴运输及进料运输隧道出碴运输及进料运输 5 7 15 7 1 隧道出碴隧道出碴 隧道出碴采用无轨运输 采用侧卸式装载机装碴 利用自卸汽车直接运至弃碴 场 设备安排时装运能力大于开挖能力 装运设备有备用 5 7 25 7 2 材料运输方法材料运输方法 隧道内施工用的钢筋 锚杆 钢构件 预制构件等采用自卸汽车运输 混凝土 砂浆等材料采用汽车式混凝土罐车进行运输 38 5 85 8 初期支护初期支护 初期支护随掘进作业及时施作 以减少围岩变形 防止围岩松动 具体步骤 为 开挖后初喷砼 钢拱架支撑 钻眼 安装锚杆 钢筋网 复喷砼至设计厚度 进入下循环 初期支护施工工艺流程见下图 施工准备 支护面检查 钻锚杆眼 装锚杆 钢筋进场试验 锚杆进场检验 监理检验 配合比试验 拉拔力试验 装垫板 紧螺 帽 型钢试验 级 拱架安装 钢拱架制作 拉拔力试验 监理验收 喷射砼砼拌制及运输 配合比试验 试块制作 试 压 监 控 砼养护 监理验收 移交下道工序 钢筋网片安装 39 图图 5 85 8 初期支护施工工艺流程初期支护施工工艺流程 5 8 15 8 1 喷射混凝土施工喷射混凝土施工 为保证施工人员和隧道结构物的安全 必须加强临时支护 及时喷射砼封闭开挖 面 尤其是在基岩裂隙水较多处 更应及早施作锚喷砼支护 防止水对围岩的软化作 用 充分发挥围岩的自承能力 为保证喷射砼的质量 减少粉尘和回弹量 拟采用湿喷法 即首先将骨料预加水 浸润成潮湿状 再加水泥和水拌合机拌合 喷射前 将受喷面的粉尘和杂物用水或风 清理干净 粗骨料选用质地坚硬的豆粒石 最大粒径不大于 15mm 要求级配良好 细 骨料选用坚硬耐久的粗砂 细度模数不小于 2 5 外加剂选用专用粘稠剂 掺量根据试 验结果给出 喷射混凝土的配合比以实验室下达的配料单为准 使初凝时间不大于 5 分钟 终凝不大于 10 分钟 喷射砼施工时 使喷层表面平整光滑 喷头与受喷面基本 垂直 距离保持 0 6 0 8m 左右 并呈螺旋状自下而上施喷 每次喷射宽度控制在 1 米左右 喷射完成 2 小时后 对其表面喷水养护 使其表面保持湿润 施工中经常检查出料弯头 输料管和管路接头 处理故障时断电 停风 发 现堵管时立即停风关机 喷射混凝土工艺流程图如下 图图 5 8 15 8 1 喷射混凝土工艺流程图喷射混凝土工艺流程图 细骨料 粗骨料 水 泥 水 外加剂 砼搅拌机砼运输车砼喷射机 喷 头 高压风管 速凝剂 40 5 8 25 8 2 钢拱架的施工钢拱架的施工 1 钢架在洞外按设计加工成型 加工后要试样 允许误差为 沿隧道周 边轮廓偏差为 3cm 平面 翘曲 偏差为 2cm 各单元由I字钢 连接钢板焊接 成型 焊缝处的厚度hf 5mm 腹板 hf 9mm 翼缘 单元间以螺栓连接 连接 钢板用橡胶垫垫紧 2 钢架安装在初喷4cm砼后架设 钢拱架间设纵向连接筋和定位系筋 钢架间